KR101168752B1 - 폐엔진 오일 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐엔진 오일 처리장치에 관한 것으로, 폐엔진 오일의 회수시 탄소 농도를 검출하여 일정 농도 이상의 미연소 탄소가 검출되면 엔진 오일을 완전 연소시켜 배기계통을 통해 배출함을 목적으로 한다.
본 발명에 의한 폐엔진 오일 처리장치는, 엔진(1)의 저부에 설치되며 엔진 오일이 저장된 오일팬(2)의 저부에 설치되는 회수관(3)과; 상기 회수관(3)을 개폐하는 제1밸브(4)와; 상기 회수관에 연결되며 상기 오일팬에 저장된 엔진 오일을 회수하고 드레인 플러그(5a)가 구비된 제1회수탱크(5)와; 상기 제1회수탱크에 회수된 폐엔진 오일의 탄소 농도를 검출하는 탄소농도검출기(6)와; 제2밸브(8)에 의해 개폐되는 배기안내관(7)을 통해 상기 제1회수탱크에 연결되어 상기 제1회수탱크에 회수된 페엔진 오일을 회수하는 제2회수탱크(9)와; 상기 제2회수탱크에 회수된 폐엔진 오일을 기화시키는 가열기(12)와; 상기 가열기에 의해 기화된 오일가스를 연소시킨 후 배기계통을 통해 배기시키는 연소기(10)를 포함하여, 상기 제1회수탱크에 회수된 폐엔진 오일의 탄소농도를 근거로 하여 폐엔진 오일을 집유하거나 연소시켜 배기하는 것을 특징으로 한다.

Description

폐엔진 오일 처리장치{APPARATUS FOR DISPOSING OIL IN WASTE ENGINE}

본 발명은 폐엔진 오일 처리장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폐엔진 오일을 미연소 탄소의 농도에 따라 회수하거나 배기시킬 수 있는 폐엔진 오일 처리장치에 관한 것이다.

일반적으로, 엔진의 윤활은 엔진 내부의 마찰저항을 저감함과 동시에 엔진 내부의 냉각에 대해서도 중요한 의미를 가지고 있다. 엔진에서는 이 윤활을 위한 엔진 오일이 주입되어 있다. 엔진의 윤활방식에는 오일 펌프에 의한 압송과 주요 운동부분의 비산에 의한 것이 있다. 또한, 일반적으로는 엔진 오일을 엔진하부의 오일 팬에 모아 이것을 오일 펌프로 주요 부분에 보내는 습식 섬프(wet sump)방식이 사용되고 있다.

엔진 내부의 윤활은 주요 운동부분은 물론, 밸브 장치에서 실린더까지 모든 것에 대해서 윤활하고 있다.

주요 운동부분의 크랭크 축, 커낵팅 로드, 피스톤에 대한 윤활의 마찰저항은 물론, 고온이 되는 피스톤과 실린더의 냉각이 큰 비중을 차지하고 있다. 또한, 피스톤과 실린더의 기밀성도 엔진 오일에 의해서 유지되고 있다.

크랭크 축 베어링과 커낵팅 로드 베어링에 대한 윤활은 오일 펌프에 의한 압송으로 이루어지고, 피스톤과 실린더 벽에의 윤활은 크랭크 축의 회전에 의한 엔진 오일의 비산에 의한다. 밸브 장치의 캠 축, 로커암, 흡배기 밸브에 대해서의 윤활은 이 부분의 접동저항을 저감하고 배기밸브의 방열을 도와주고 이것을 냉각한다. 또한, 캠 축 베어링, 로커암에도 엔진 오일은 압송되고 있으며, 흡배기 밸브 방치에는 로커암에서 윤활유를 보낸다.

엔진 오일의 유막은 내우 얇다. 그러나, 이 엔진 오일의 유막이 끊어지지 않는 한 회전부분이나 접동부분의 금속 서로간에 직접 접촉하는 경우는 없다. 또한, 회전하는 부분으로 엔진 오일을 주입하면 축이 엔진 오일을 원심력으로 균등하게 베어링에 유지시키기 때문에 마찰저항은 크게 저감된다.

엔진의 가장 아래에 있는 엔진 오일의 받침접시가 오일 팬이다. 상기 오일 팬은 강판의 프레스제가 많이 사용되고 있으며, 최근 많아지고 있는 하프 스커트(half skirt)의 실린더 블록을 가진 엔진에서는 상기 오일 팬이 크랭크 축 베어링 부분(도시되지 않음)을 덮어 씌우는 것 같이 깊게 되어 있다.

또한, 엔진의 진동과 소음을 저감하기 위하여 2장의 강판 사이에 합성수지를 샌드위치한 제진구조로 되어 있는 것도 있다. 오일 팬의 일부는 다른 부분 보다 더욱 깊게 패여져 있으며 이 부분에 엔진 오일을 저장하였다가 오일 펌프(도시되지 않음)에서 끌어 올리도록 되어 있다.

오일 팬의 하측 소정부위에는 엔진 오일의 드레인 플러그가 있으며 열화한 엔진 오일은 여기에서 빼게 된다. 또한, 상기 오일 팬에 저장되는 엔진 오일은 엔진이 요구하는 여러 가지 조건 즉, 어떤 온도에서도 필요한 점도를 유지할 수 있을 것, 고온하에서도 양호한 윤활작용을 하며 산화하지 않을 것, 피스톤과 실린더의 기밀성을 유지할 것, 엔진의 냉각을 도울 것 등을 만족시키는 것이라야 한다. 따라서 단순한 광물유 뿐 만 아니라 여러 가지 첨가제가 들어 있다.

그러나, 겨울철 기온이 낮은 때에 장기간 주차되어 있는 차량은 상기 오일 팬에 저장되어 있는 엔진 오일이 냉각되어 있으므로 상기 엔진 오일의 윤활작용이 저하되고, 엔진 베어링 및 각종 마찰부분이 얼어붙은 상태에서 갑자기 엔진 시동을 걸게 되면 엔진 오일이 상단부 헤드에 도달해도 밀폐, 밀봉, 청결 등의 윤활작용이 저하되어 있으므로 엔진의 상단부의 마모가 심각하게 되어 차량 엔진의 수명이 단축되는 문제점이 있었다.

한편, 엔진 오일을 장시간 사용하게 되면, 엔진 오일 내에 연료의 미연소 탄소 성분, 즉 수트(soot)가 다량 함유되어짐은 잘 알려진 사실이다.

이와 같이 엔진 오일 내에 미연소 탄소가 다량 함유된 경우에는 엔진의 마모, 동점도 상승 등이 유발되는 바, 적정의 교환주기 내에서 엔진 오일을 교환해주어야 한다.

종래 기술에 의한 엔진 오일의 회수방법은 오일 팬의 드레인 플러그 하부에 회수통을 배치하고 상기 드레인 플러그를 풀어 상기 오일 팬에서 배출되는 엔진 오일을 상기 회수통에 받아 회수하는 것으로, 드레인 플러그작업자의 손과 팔 등의 신체 부위에 상기 엔진 오일이 묻는 문제점이 있다.

또한, 전술한 것처럼, 엔진 오일은 미연소 탄소가 함유되어 그대로 폐기하면 환경오염이 유발될 수 있으며, 종래에는 엔진 오일의 회수시 탄소 농도를 검출하고 있지만, 폐엔진 오일을 그대로 방류하여 환경오염이 발생되며 미연소 탄소의 처리시설을 이용할 경우 고가의 비용이 소요되는 문제점이 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 폐엔진 오일의 회수시 탄소 농도를 검출하여 일정 농도 이상의 미연소 탄소가 검출되면 엔진 오일을 완전 연소시켜 배기계통을 통해 배출할 수 있는 폐엔진 오일 처리장치를 제공하려는데 목적이 있다.

전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 폐엔진 오일 처리장치는, 엔진의 저부에 설치되며 엔진 오일이 저장된 오일팬의 저부에 설치되는 회수관과; 상기 회수관을 개폐하는 제1밸브와; 상기 회수관에 연결되며 상기 오일팬에 저장된 엔진 오일을 회수하고 드레인 플러그가 구비된 제1회수탱크와; 상기 제1회수탱크에 회수된 폐엔진 오일의 탄소 농도를 검출하는 탄소농도검출기와; 제2밸브에 의해 개폐되는 배기안내관을 통해 상기 제1회수탱크에 연결되어 상기 제1회수탱크에 회수된 페엔진 오일을 회수하는 제2회수탱크와; 상기 제2회수탱크에 회수된 폐엔진 오일을 기화시키는 가열기와; 상기 가열기에 의해 기화된 오일가스를 연소시킨 후 배기계통을 통해 배기시키는 연소기를 포함하여, 상기 제1회수탱크에 회수된 폐엔진 오일의 탄소농도를 근거로 하여 폐엔진 오일을 집유하거나 연소시켜 배기하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 폐엔진 오일 처리장치에 의하면, 엔진을 윤활하여 윤활성능이 약해진 엔진 오일을 회수할 때 엔진 오일을 무분별하게 회수하여 폐기하지 않고 미연소 탄소의 농도에 따라 폐엔진 오일의 회수를 달리하며, 미연소 탄소를 완전연소시켜 배기시킴으로써 환경오염을 줄일 수 있고, 작업자 측면에서 볼 때 폐엔진 오일의 회수를 감소하여 폐엔진 오일이 작업자의 신체부위에 묻는 것을 줄일 수 있으므로 작업성을 향상할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예 1에 의한 폐엔진 오일 처리장치의 계통도.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 의한 폐엔진 오일 처리장치의 계통도.

<실시예 1>

도 1에서 보이는 바와 같이, 본 실시예에 의한 폐엔진 오일 처리장치는, 엔진(1)의 저부에 형성된 오일 팬(2)에 연통되는 회수관(3)과, 회수관(3)을 개폐하는 제1밸브(4)와, 오일 회수관(3)에 연결되어 오일 회수관(3)을 통해 오일 팬(2) 내의 엔진 오일을 회수하여 저장하는 제1회수탱크(5)와, 제1회수탱크(5)에 회수된 엔진 오일의 탄소 농도를 검출하는 탄소농도측정기(6)와, 제1회수탱크(5)에 연통되며 제1회수탱크(5)에 회수된 엔진 오일을 연소하기 위하여 공급하는 배기안내관(7)과, 배기안내관(7)을 개폐하는 제2밸브(8)와, 배기안내관(7)을 통해 엔진 오일을 회수하는 제2회수탱크(9)와, 제2회수탱크(9)에 회수된 엔진 오일을 연소하며 연소가스를 머플러(11)에 의해 배출하는 연소기(10)를 포함한다.

회수관(3)은 새로운 엔진 오일로 교체할 수 있도록 오일 팬(2)에 있는 폐엔진 오일을 제1회수탱크(5)에 회수하기 위한 관이다.

제1밸브(4)는 회수관(3)을 개폐하는 것이며, 즉, 엔진(1)의 구동시에는 회수관(3)을 폐쇄하여 엔진 오일이 엔진을 순환하면서 윤활하도록 하고 엔진 오일의 회수시에는 회수관(3)을 개방하는 것으로, 엔진의 구동시 임의로 개방되지 않도록 설치되는 버터플라이밸브 등 모든 밸브가 사용 가능하다.

제1회수탱크(5)는 폐엔진 오일을 일시 저장하여 탄소농도측정기(6)에 의해 탄소 농도를 검출할 수 있도록 하며, 탄소 농도의 검출값에 따라 엔진 오일을 배기안내관(7)으로 유도하거나 드레인 플러그(5a)를 통해 회수하도록 한다. 드레인 플러그(5a)는 나사식 등으로 제1회수탱크(5)에 설치되어 제1회수탱크(5)의 바닥부에 형성된 드레인공을 개폐한다.

탄소농도검출기(6)는 공지된 것이므로 구체적인 설명을 생략하며, 제1회수탱크(5)에는 탄소농도검출기(6)에 의해 측정된 탄소농도를 보여주는 계기판이 설치된다.

배기안내관(7)은 제1회수탱크(5)에 회수된 폐엔진 오일을 연소기(10)에 공급하여 폐엔진 오일을 연소할 수 있도록 하는 관이다. 배기안내관(7)은 제2밸브(8)의 개방시 제1회수탱크(5)에 저장된 폐엔진 오일이 자연적으로 회수되도록 제2회수탱크(9)를 향해 하향 경사질 수 있다. 다르게는 제1회수탱크(5)에 저장된 폐엔진 오일은 펌프에 의해 제1회수탱크(5)에서 제2회수탱크(9)로 회수될 수 있다.

제2밸브(8)는 제1회수탱크(5)와 배기안내관(7)의 연결부를 개폐하여 제1회수탱크(5)에 저장된 폐엔진 오일을 드레인 플러그(5a)를 통해 회수되도록 하거나 연소기(10)에 공급되도록 한다.

제2회수탱크(9)는 배기안내관(7)을 통해 폐엔진 오일을 회수하여 일시 저장하는 것으로, 왜냐하면, 폐엔진 오일의 연소를 엔진(1)의 구동시에 이루어지도록 하기 위함이다. 즉, 엔진(1)이 정지한 상태에서 탄소 농도의 검출 및 폐엔진 오일의 회수가 이루어지며, 탄소농도검출기(6)의 검출 결과 탄소농도값이 일정 값 보다 큰 경우 제1회수탱크(5)에 저장된 폐엔진 오일을 제2회수탱크(9)에 일시 저장하고, 엔진(1)이 구동하면 제2회수탱크(5)에 저장된 폐엔진 오일을 연소기(10)에 공급한다. 따라서, 제2회수탱크(9)의 내부 또는 폐엔진 오일의 경로에는 제2회수탱크(9)에 저장된 폐엔진 오일을 펌핑하는 펌프가 설치된다.

제2회수탱크(9)에 저장된 폐엔진 오일은 점도를 갖는 상태로서 연소기(10)에 의해 미연소 탄소를 연소하기 어려울 것이며, 이를 위하여 폐엔진 오일을 기화시키는 가열기(12)가 더 포함된다. 가열기(12)는 폐엔진 오일의 끓는점을 이용한 것이므로 폐엔진 오일의 종류에 따라 온도를 달리할 수 있다. 가열기(12)는 전기, 고주파 등 폐엔진 오일을 기화시킬 수 있는 모든 방식이 가능하다.

연소기(10)는 제2회수탱크(9)에서 기화된 오일가스(폐엔진 오일의 기화로 발생된 가스를 명명함)를 완전 연소시켜 미연소 탄소를 제거하는 것이며, 배기계통의 머플러(11) 앞쪽에 설치될 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 폐엔진 오일 처리장치의 작용은 다음과 같다.

오일팬(2)에 저장된 엔진 오일은 엔진(1)의 구동시 엔진(1) 내부를 순환하면서 엔진(1)을 윤활한다.

이와 같이 엔진 오일이 엔진(1)을 냉각함에 따라 엔진 오일의 점도가 떨어지고 결과적으로 엔진(1)의 마모가 발생되며, 엔진(1)의 마모 방지를 위하여 엔진 오일을 교환한다.

엔진(1)의 구동을 정지하면 엔진 오일이 오일팬(2)에 모이게 되고, 제1밸브(4)를 통해 회수관(3)을 개방한다. 회수관(3)이 개방되면 오일팬(2)에 모인 엔진 오일이 회수관(3)을 통해 제1회수탱크(5)에 회수된다.

탄소농도검출기(6)는 제1회수탱크(5)에 회수된 폐엔진 오일의 탄소 농도를 검출하여 상기 계기판에 표시한다.

관리자는 상기 계기판에 표시된 탄소 농도의 값을 기준 탄소 농도와 비교하여 현재 탄소 농도가 기준 농도 이하이면 제2밸브(8)를 통해 제회수탱크(5)와 배기안내관(7)의 연결부를 폐쇄하고 드레인플러그(5a)를 통해 제1회수탱크(5)에 회수된 폐엔진 오일을 집유통 등에 담아 회수한다. 상기 집유통에 회수된 폐엔진 오일은 별도의 처리시설 등에 의해 폐기 내지 재생 처리된다.

한편, 현재 탄소농도가 기준치 이상이면 제2밸브(8)를 열어 제1회수탱크(5)에 회수된 폐엔진 오일을 배기안내관(7)으로 유도하고, 폐엔진 오일은 배기안내관(7)을 경유하여 제2회수탱크(9)에 회수된다.

전량의 폐엔진 오일이 제2회수탱크(9)에 회수되면 제2밸브(8)를 통해 제1회수탱크(5)와 배기안내관(7)을 폐쇄하고, 제1회수탱크(5)에 새로운 엔진 오일을 보충한다.

이로써 엔진 오일의 교체가 완료되며, 차량의 주행시 엔진(1)이 구동하면 가열기(12)는 제2회수탱크(9)에 회수된 폐엔진 오일을 가열하여 기화시킨다.

폐엔진 오일의 기화로 인해 발생된 오일가스는 연소기(10)를 거쳐 연소되며, 이 과정에서 미연소 탄소가 완전연소되어 배기된다. 미연소 탄소의 완전연소시 폐엔진 오일에 포함된 입자상 물질도 완전연소될 수 있다.

따라서, 이와 같은 과정을 통해 엔진(1)의 윤활로 인해 발생되는 미연소 탄소가 완전연소된 후 대기 중으로 배기되어 미연소 탄소 등에 의한 환경오염을 방지할 수 있다.

<실시예 2>

도 2에서 보이는 것처럼, 본 실시예에 의한 폐엔진 오일 처리장치는, 엔진(1)을 냉각하는 냉각수의 열원을 제2회수탱크(9)에 회수된 폐엔진 오일의 기화시 사용할 수 있는 것을 특징으로 한다.

일반적으로 냉각수는 엔진(1)과 라디에이터(13)를 순환하면서 엔진(1)을 냉각하고 라디에이터(13)를 통과하면서 방열하고 있으며, 본 실시예에서는 엔진(1) - 제2회수탱크(9) - 라디에이터(13)를 냉각수 순환관(14)으로 연결한다.

냉각수 순환관(14)은 제2회수탱크(9) 내부를 관통하도록 설치되어, 냉각수가 제2회수탱크(9)에 회수된 폐엔진 오일과 열교환하도록 한다.

따라서, 엔진(1)을 순환하여 고온으로 상승한 냉각수는 제2회수탱크(9)에 회수된 폐엔진 오일과 열교환하여 자신의 온도는 낮아지고 폐엔진 오일의 온도를 높인다. 한편, 폐엔진 오일의 끓는점에 따라 냉각수만으로 폐엔진 오일이 기화될 수 있지만, 일부 폐엔진 오일은 냉각수의 열만으로는 기화될 수 없을 것이므로 본 실시예에서도 가열기(12)가 사용된다. 단, 가열기(12)에 냉각수의 온도가 상승하는 것을 막기 위하여 가열기(12)는 제2회수탱크(9)와 분리 구성될 수 있다.

1 : 엔진, 2 : 오일팬
3 : 회수관, 4,8 : 제1,2밸브
5,9 : 제1,2회수탱크, 6 : 탄소농도검출기
7 : 배기안내관, 10 : 연소기
11 : 머플러, 12 : 가열기
13 : 라디에이터, 14 : 냉각수 순환관

Claims (2)

1. 엔진(1)의 저부에 설치되며 엔진 오일이 저장된 오일팬(2)의 저부에 설치되는 회수관(3)과;
   상기 회수관(3)을 개폐하는 제1밸브(4)와;
   상기 회수관에 연결되며 상기 오일팬에 저장된 엔진 오일을 회수하고 드레인 플러그(5a)가 구비된 제1회수탱크(5)와;
   상기 제1회수탱크에 회수된 폐엔진 오일의 탄소 농도를 검출하는 탄소농도검출기(6)와;
   제2밸브(8)에 의해 개폐되는 배기안내관(7)을 통해 상기 제1회수탱크에 연결되어 상기 제1회수탱크에 회수된 페엔진 오일을 회수하는 제2회수탱크(9)와;
   상기 제2회수탱크에 회수된 폐엔진 오일을 기화시키는 가열기(12)와;
   상기 가열기에 의해 기화된 오일가스를 연소시킨 후 배기계통을 통해 배기시키는 연소기(10)를 포함하여, 상기 제1회수탱크에 회수된 폐엔진 오일의 탄소농도를 근거로 하여 폐엔진 오일을 집유하거나 연소시켜 배기하는 것을 특징으로 하는 폐엔진 오일 처리장치.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 엔진과 상기 제2회수탱크 및 라디에이터(13)를 연결하는 냉각수 순환관(14)을 포함하여, 상기 엔진을 냉각한 냉각수가 상기 제2회수탱크에 저장된 폐엔진 오일과 열교환한 후 상기 라디에이터를 거쳐 상기 엔진에 복귀되도록 하고 상기 제2회수탱크에 회수된 폐엔진 오일을 상기 냉각수에 의해 가열하는 것을 특징으로 하는 폐엔진 오일 처리장치.

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